…





…
NHẬN XÉT , ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :
Kết quả đánh giá :
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
............................................................................
GIÁO VIÊN BẢO VỆ :........................................................................................................................................
Kết quả đánh giá :
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................

+ đường biểu diển tốc độ của Piston v=
( )
f
α
21
+ đường biểu diễn gia tốc của Piston j=
( )
f x
22
-Tính toán động lực học. 23
+ các khối lượng chuyển động tịnh tiến. 23
+ các khối lượng chuyển động qoay. 24
+ lực quán tính. 25
+ vẽ đường biểu diễn lực quán tính –p
j
=
( )
f x
.
25
+ đường biểu diễn v=
( )
f x
.
27
+ khai triển đồ thị công P-V thành P
kt
=
( )
f

f
α
.
31
+ vẽ đường biểu diễn
T
∑
=
( )
f
α
của động cơ nhiều xilanh.
34
+ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. 37
+ đồ thị biểu diễn Q=
( )
f
α
.
38
PhầnIII -Tính kiểm nghiệm bền chi tiết chính 41
-Tính kiểm nghiệm bền đỉnh Piston 42
-Tính kiểm nghiệm bền đầu Piston 44
-Tính kiểm nghiệm bền thân Piston 46
- Tài liệu tham khảo 38
2
…




=40
0

2
β
=10
0
9- Góc đánh lửa sớm
i
ϕ
:
i
ϕ
= 12
0

10- Chiều dài thanh truyền ltt : ltt =172,35 (mm)
11- Công suất của động cơ Ne: Ne = 75 ( m.l)
12- Số vòng quay của trục khuỷu n: n =4000 (vg/ph)
13- Suất tiêu hao nhiên liệu ge :
e
g
=280 (g/ml.h) .
14- Tỷ số nén ε: ε =6,7
15- Khối lượng nhóm thanh truyền m
tt
: mtt = 1 (kg)
16- Khối lượng nhóm pitton mpt: mpt =0,75 (kg).
17- Dung tích công tác Vh :
Vh = =

Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước
xupáp nạp nên :
Tk =T
0
=24ºC =297ºK
3 /Áp suất cuối quá trình nạp :p
a

Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính năng tốc
độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì vậy cần xem xét đông cơ đang
tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa. Thông thường chọn áp suất cuối quá trình nạp trọng
phạm vi : p
a
= (0.8
÷
0,9).p
k
(MPa).
Áp suất cuối quá trình nạp ta lấy p
a
=0,838.p
k
=0,838.0,1 = 0,0838 (MPa)
4 /Áp suất khí thải P :
Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pvà có thể chọn trong
phạm vi: pr =(1,05
÷
1,15).p
k
(MPa)



…
α 0,8 1,0 1,2 1,4
λ 1,13 1,17 1,14 1,11

Ở đây ta chọn λ =1,11
8 /Hệ số quét buồng cháy λ :
Vì ta đang tính toán với động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1
9 /Hệ số nạp thêm λ
Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thông thường ta có thể chọn
λ =1,02÷1,07 .
Và ta chọn : λ =1,023
10 /Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ, thể
hiện lượng nhiệt phát ra đả cháy ở điểm z so với lượng nhiệt phát ra khi đốt hoàn toàn 1kg
nhiên liệu. Đối với động cơ xăng ta đang xét thông thường chọn trong khoảng
Kinh nghiệm sau đây : ξ =0,85
÷
0,92
Và ta chọn ξ=0,85
11/Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động cơ
điezel,ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ . Thông thường chọn trong khoảng : ξ=0,85
÷
0,95
Do đây là động cơ xăng nên ta chọn :
ξ=0,892
12 /Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ :
Thể hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với chu

0,1132
6,7.1,023 1,11.
0,0838
+
 
−
 ÷
 
= 0,0775
2 /Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức:

T = ( ºK )

T =
( )
1,45 1
1,45
0.0838
297 2 1,11.0,0775.950.
0,1132
1 0.0775
−
 
 ÷
 
 
 
 ÷
+ +

…





…
4/)Lượng khí nạp mới M :
Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau :

M = (kmol/kg nhiên liệu)

Trong đó :
p – Áp suất có ích trung bình được xách định theo công thức sau:
p =
=
30.75.4
0,61158.4000.4
= 0,6765 (MPa)
Vậy : M =
3
432.10 .0,1.0,8015
280.0,6765.297

= 0,4527 (kmol/kg nhiên liệu)
5/Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :
Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo công
thức :
M = .
12 4 32

Trong đó :
nl
µ
- trọng lượng phân tư của xăng, thông thường
nl
µ
=114
7
…





…
Vậy :
α
=
1
0,4527
114
0,5120
−
= 0,8670
2.2 )Tính toán quá trình nén :
1 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí :
= 19,806+0,00209.T =
2
v
b

'
2
v
v
b
a T+
= + T
Trong đó :
a' =
b' =
Thay số vào ta có :
a' = 19,894 ; b' = 0,0043
4/ Chỉ số nén đa biến trung bình n:
8
…





…
Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào vào rầt nhiều thông số kết cấu và thông
số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải,trạng thái
nhiệt độ của động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau :
Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng.
Chỉ số nén đa biến trung bình n được xác bằng cách giải phương trình sau :
n-1 =
Chú ý :thông thường để xác định được n ta chọn n trong khoảng 1,340÷1,390
Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1,400 ÷ 1,410→ (theo sách Nguyên Lý
Động Cơ Đốt Trong - trang 128 )

6 /Nhiệt độ cuối quá trình nén T
Nhiệt độ cuối quá trình nén T được xác định theo công thức
T = T.
1 1n
ε
−
= 346,6 . 6,7
1,375 -1
= 707,2 ( ºK )
7 /Lượng môi chất công tác của quá trình nén M :
Lượng môi chất công tác của quá trình nén M được xác định theo công thức :
M = M+ M = M.
(1 )
r
γ
+
= 0,4527.
(1 0,0775)+
= 0,488

2.3 )Tính toán quá trình cháy :
1 /Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β :
9
…





…

 
− + + −
 ÷
 
+

= 1+
0,145 0 1
0,21(1 0,867)0,512
4 32 114
1
0,867.0,512
114
 
− + + −
 ÷
 
+
= 1,0923
2 /Hệ số thay đổi phân tư thưc tế β: ( Do có khí sót )
Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác đinh theo công thức :
β = =
1,0923 0,0775
1 0,0775
+
+
= 1,0857

3 /Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β : (Do cháy chưa hết )
Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế tại điểm z β được xác định theo công thức :

' .
(1 )
z H H
v c
r
Q Q
mc T
M
ξ
γ
− ∆
+
+
=
. '' .
z vz z
mc T
β
Trong đó :

Z
ξ
: hệ số lợi dụng nhieetjtaij điểm z
Z
ξ
=0,85
Q : là nhiệt trị thấp của nhiên liệu, thông thường có thể chọn :
Q = 44000 ( kJ/kgn.l )

H

=
( )
( )
"
. . 1
. 1
r
O z v z v
O
r
O O z
O
mc mc
γ
β χ χ
β
γ
β χ χ
β
 
+ + −
 ÷
 
 
+ + −
 ÷
 
= a''
vz
+ b''


…
λ= β. = 1,0816.
2538
707,2
= 3,882
Vậy suy ra: p
z
=3,883.1,1458 = 4,4474
2.4 )Tính toán quá trình giãn nở :
1 /Hệ số giãn nở sớm ρ :
ρ =
Đố với động cơ xăng ta có : ρ = 1
2 /Hệ số giãn nở sau δ :
Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức :
δ =
Vì ρ=1 n ên δ =
ε
= 6,7
3 /Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n :
Ta có chỉ số giãn nởi đa biến trung bình n
2
được xác định từ phương trình cân bằng
sau:
n–1=
Trong đó :
T :là nhiêt trị tại điểm b và được xác định theo công thức :
T= ( ºK )
Q :là nhiệt trị tính toán
Đối với động cơ xăng : Q




…
T=
2
1
z
n
T
δ
−
=
1,23 1
2538
6,7
−
= 1638,7 ( ºK )
5 /Áp suất cuối quá trình giãn nở p :
Áp suất cuối quá trình giãn nở P được xác định theo công thức :
p = =
1,23
4,447
6,7
= 0,4286 (MPa)
6 /Tính nhiệt độ khí thải T :
Nhiệt độ khí thải được tính toán theo công thức:
T = T. ( ºK )
Sai số của nhiệt độ khí thải T
rt

n n
λ
ε ε
− −
 
   
− − −
 
 ÷  ÷
− −
   
 
(MPa)
Qua tính toán thực nghiệm ta tính được: P' = 0,9287 (MPa)
2 /Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p :
Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất chỉ thị trung bình
trong thực tế được xác định theo công thức :
p
i
= p'
i
.φ = 0,9267.0,93 = 0,8637 (MPa)
3 /Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g :
Ta có công thức suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g
i
:
g= =
3
432.10 .0,8015.0,1
0,4527.0,8637.297

Ta có trị số P tính quá trình nạp P (nạp) = 0,67549 và P=0,6765 thì không có sự
chênh lệch nhiều nên có thể chấp nhận được
7 /Hiệu suất cơ giới η :
Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới:
η =
e
i
p
p
=
0,6765
0,8637
.100% = 0,7833 %
8 /Suất tiêu hao nhiên liệu g :
Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là:
g= =
298,18
0,7833
= 380,69 (g/kW.h)
9 /Hiệu suất có ích η :
Ta có công thức xác định hiệu suất có ích
e
η
định theo công thức:
η = η .η = 0,7833.0,2744 = 0,2149
10 /Kiểm nghiêm đường kính xy lanh D theo công thức :
14
…



P.V = const
Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường nén thì :
P. V = P .V
P = P. = P. =
n : Chỉ số nén đa biến trung bình n = 1,375
P : Áp suất cuối quá trình nén P = 1,1458 ( MPa)
3.2 ) Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở :
- Phương trình của đường giãn nở đa biến :
P.V = const
Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì :
P. V = P. V → P = P.
15
…





…
n : Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n = 1,230
P : Áp suất tại điểm z : P = 4,447 (MPa)
3.3 ) Chọn tỷ lệ xích phù hợp và các điểm đặc biệt :
- Vẽ đồ thị P-V theo tỷ lệ xích : η : 0,4701754
η : 0,022222
- Ta có V = V + V = 0,10729476 + 0,61158 = 0,718809476 ( l )
Thứ tự Quá trình nén Quá trình cháy
ε

ε
V

µ
( )
p o
P k
µ
−

( )
p o
P k
µ
−
1,00 0,10730 0,0000 47,028 195,503
1,25 0,13412 8,5820 33,415 147,498
1,50 0,16094 17,1640 25,008 116,964
1,75 0,18777 25,7460 19,373 95,9860
2,00 0,21459 34,3280 15,369 80,7660
2,50 0,26824 51,4930 10,120 60,3010
3,00 0,32188 68,6570 6,8790 47,2840
4,00 0,42918 102,985 3,1620 31,8520
5,00 0,53647 137,313 1,1390 23,1280
6,00 0,64377 171,642 -0,1110 17,5780
6,70 0,71887 195,672 -1,0000 14,7760
Bảng 2 : tỷ lệ xích đồ thị công trên tọa độ V
c
-P
o
16
…


0,4701754
= 13,056 ( mm )
Ta có nửa hành trình của Piston là:
R = =
92
2
= 46 ( mm )
Giá trị biểu diễn của R trên đồ thị :
gtbd = =
46
0.4701754
= 97,83582 ( mm )
3.5 ) Lần lượt hiệu định các điểm trên đồ thị :
1 / Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp : (điểm a)
Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc đóng muộn xupáp thải β =40
0
, bán kính
này cắt đường tròn tại điểm a’ . Từ a’ gióng đường thẳng song song với trục tung cắt
đường P tại điểm a . Nối điểm r trên đường thải ( là giao điểm giữa đường P và trục tung )
với a ta được đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp.
2 / Hiệu định áp suất cuối quá trình nén : ( điểm c’)
Áp suất cuối quá trình nén thực tế do hiện tượng phun sớm (động cơ điezel ) và hiện
tượng đánh lửa sớm (động cơ xăng ) nên thường chọn áp suất cuối quá trình nén lý
thuyết P đã tính . Theo kinh nghiệm , áp suất cuối quá trình nén thực tế P’ được xác định
theo công thức sau :
17
…




Zmax
.
- Xác định điểm z từ góc 12º .Từ điểm O΄trên đồ thị Brick ta xác định góc tương
ứng với 372º góc quay truc khuỷu ,bán kính này cắt vòng tròn tại 1 điểm . Từ
điểm này ta gióng song song với trục tung cắt đường0,85 P tại điểm z .
- Dùng cung thích hợp nối c’ với z và lượn sát với đường giãn nở .
0,85P
Zmax
=0,85.4.4474 =3,78029 MPa
Gtbd 0,85P
Zmax
=3,78029/0,02222= 170,00061 (mm) (Trên toa độ V-P)
5 / Hiệu định điểm bắt đầu quá trình thải thực tế : ( điểm b’ )
Do có hiện tượng mở sớm xupáp thải nên trong thực tế quá trình thải thực sự diễn
ra sớm hơn lý thuyết . Ta xác định điểm b’ bằng cách : Từ điểm O’trên đồ thị Brick
18